音频demo：使用fdk-aac将PCM数据编码成aac数据

1、README

a. 编译

编译demo

本demo是使用的开源项目fdk-aac将PCM数据编码成aac音频文件。由于提供的.a静态库是在x86_64的机器上编译的，所以默认情况下仅支持该架构的主机上编译运行。

$ make

编译fdk-aac（可选）

如果想要在其他架构的CPU上编译运行，可以使用以下命令（脚本）编译fdk-aac[下载地址1][下载地址2]得到相应的库文件进行替换：

#!/bin/bashtar xzf fdk-aac-2.0.2.tar.gz
cd fdk-aac-2.0.2/
./configure --prefix=$PWD/_install # --host=arm-linux-gnueabihf CC=arm-linux-gnueabihf-gcc
make -j96
make install

b. 使用

$ ./pcm2aac -h
$ ./pcm2aac --help
$ ./pcm2aac -i ./audio/test_8000_16_1.pcm -r 8000 -b 16 -c 1 -o out_8khz_1ch.aac
$ ./pcm2aac --input_pcmfile=./audio/test_44100_16_2.pcm --sample_rate=44100 --sample_bits=16 --channels=2 --output_aacfile=out_44.1khz_2ch.aac

其中，fdk-aac对输入的编码数据格式做了些说明：网页链接

aac params

c. 参考文章

【格式说明】

AAC文件格式解析_cloud 的学习时代-CSDN博客_aac
从零开始写一个RTSP服务器（5）RTP传输AAC_JT同学的博客-CSDN博客
音频编码格式介绍-AAC - 简书

【编码实现】

使用fdkaac编码_程序人生-CSDN博客
【音频编码】AAC编码之FDK AAC_CWB的博客-CSDN博客_fdkaac

d. demo目录架构

.
├── audio
│   ├── out_44.1khz_2ch.aac
│   ├── out_8khz_1ch.aac
│   ├── test_44100_16_2.pcm
│   └── test_8000_16_1.pcm
├── docs
│   ├── AAC文件格式解析_cloud 的学习时代-CSDN博客_aac.mhtml
│   ├── 从零开始写一个RTSP服务器（5）RTP传输AAC_JT同学的博客-CSDN博客.mhtml
│   ├── 使用fdkaac编码_程序人生-CSDN博客.mhtml
│   ├── 【音频编码】AAC编码之FDK AAC_CWB的博客-CSDN博客_fdkaac.mhtml
│   └── 音频编码格式介绍-AAC - 简书.mhtml
├── include
│   └── fdk-aac
│       ├── aacdecoder_lib.h
│       ├── aacenc_lib.h
│       ├── FDK_audio.h
│       ├── genericStds.h
│       ├── machine_type.h
│       └── syslib_channelMapDescr.h
├── lib
│   └── libfdk-aac.a
├── main.c
├── Makefile
└── README.md

2、主要代码片段

main.c

#include <stdio.h>
#include <string.h>
#include <stdlib.h>
#include <unistd.h>
#include <getopt.h>#include "fdk-aac/aacenc_lib.h"//#define DEBUG(fmt, args...)
#define DEBUG(fmt, args...) 	printf(fmt, ##args)void print_usage(const char *process)
{printf("sample: \n""\t %s -h\n""\t %s --help\n""\t %s -i ./audio/test_8000_16_1.pcm -r 8000 -b 16 -c 1 -o out_8khz_1ch.aac\n""\t %s --input_pcmfile=./audio/test_44100_16_2.pcm --sample_rate=44100 --sample_bits=16 --channels=2 --output_aacfile=out_44.1khz_2ch.aac\n",process, process, process, process);
}int main(int argc, char *argv[])
{/* 输入/输出文件 */FILE *fpPcm = NULL;FILE *fpAac = NULL;char pcmFileName[128] = {0};char aacFileName[128] = {0};/* PCM参数 */unsigned int u32PcmSampleRate = 0; // 采样率unsigned int u32PcmSampleBits = 0; // 采样位数unsigned int u32PcmChannels   = 0; // 声道数/* aac编码器 */HANDLE_AACENCODER aacEncHandle = NULL; // HANDLE_AACENCODER其实是一个结构体指针AACENC_InfoStruct aacEncInfoSt = {0};AACENC_ERROR aacErrNum = AACENC_OK; // AACENC_OK:0/* 编码相关参数 */unsigned int u32PcmInBufBytes = 0; 	// 编码时需要传入的PCM数据大小（字节数）unsigned int u32AacOutBufMaxBytes = 0; // 编码后得到一帧aac数据最大的大小（字节数）unsigned char *pu8PcmInBuf   = NULL; // 读取pcm并传递进去编码的缓存指针，后面根据编码器传出参数malloc分配unsigned char *pu8AacEncBuf  = NULL; // 编码得到的aac缓存，后面根据编码器传出参数malloc分配/* 判断输入参数 */if(argc == 1){print_usage(argv[0]);return -1;}	/* 解析命令行参数 */char option = 0;int option_index = 0;char *short_options = "hi:r:b:c:o:";struct option long_options[] ={{"help",          no_argument,       NULL, 'h'},{"input_pcmfile", required_argument, NULL, 'i'},{"sample_rate",   required_argument, NULL, 'r'},{"sample_bits",   required_argument, NULL, 'b'},{"channels",      required_argument, NULL, 'c'},{"output_aacfile",required_argument, NULL, 'o'},{NULL,            0,                 NULL,  0 },};while((option = getopt_long_only(argc, argv, short_options, long_options, &option_index)) != -1){switch(option){case 'h':print_usage(argv[0]);return 0;case 'i':strncpy(pcmFileName, optarg, 128);break;case 'r':u32PcmSampleRate = atoi(optarg);break;case 'c':u32PcmChannels = atoi(optarg);break;case 'b':u32PcmSampleBits = atoi(optarg);break;case 'o':strncpy(aacFileName, optarg, 128);break;defalut:printf("Unknown argument!\n");break;}}printf("\n**************************************\n""input: \n""\t file name: %s\n""\t sample rate: %d Hz\n""\t sample bits: %d bits\n""\t channels: %d\n""\t bits per second: %d bps\n""output: \n""\t file name: %s\n""**************************************\n\n",pcmFileName, u32PcmSampleRate, u32PcmSampleBits, u32PcmChannels,u32PcmSampleRate*u32PcmSampleBits*u32PcmChannels, aacFileName);/* 先打开输入/输出文件 */fpPcm = fopen(pcmFileName, "rb");if(fpPcm == NULL){char errMsg[128] = {0};snprintf(errMsg, 128, "open file(%s) error", pcmFileName);perror(errMsg);return -1;}fpAac = fopen(aacFileName, "wb");if(fpAac == NULL){char errMsg[128] = {0};snprintf(errMsg, 128, "open file(%s) error", aacFileName);perror(errMsg);return -1;}/* AAC编码 1/8：打开编码器，传出编码器句柄 */aacErrNum = aacEncOpen(&aacEncHandle, 0, u32PcmChannels);if(aacErrNum != AACENC_OK){printf("Open aac encoder error!\n");goto error_exit1;}/* AAC编码 2/8：配置/初始化编码器 */// 配置编码器 a/b：设置参数aacErrNum  = aacEncoder_SetParam(aacEncHandle, AACENC_AOT, AOT_AAC_LC); 	// Audio object type, 选择输出规格aacErrNum |= aacEncoder_SetParam(aacEncHandle, AACENC_SBR_MODE, 1); 		// Spectral Band Replication，是否使能SBR技术，-1:自动配置（默认） 0:关闭 1:开启aacErrNum |= aacEncoder_SetParam(aacEncHandle, AACENC_SAMPLERATE, u32PcmSampleRate); // Audio input data sampling rateaacErrNum |= aacEncoder_SetParam(aacEncHandle, AACENC_CHANNELMODE, (u32PcmChannels == 1) ? MODE_1 : MODE_2); // 声道模式，还有多种模式，这里只列出2种aacErrNum |= aacEncoder_SetParam(aacEncHandle, AACENC_CHANNELORDER, 1); 	// 输入音频数据通道排序方案，0: MPEG频道排序（默认） 1: WAVE文件格式通道排序aacErrNum |= aacEncoder_SetParam(aacEncHandle, AACENC_BITRATEMODE, 5); 		// 比特率模式，0:CBR  1~5:VBR（数值越大动态码率越高）aacErrNum |= aacEncoder_SetParam(aacEncHandle, AACENC_BITRATE, 128000); 	// 设置比特率大小，只有AACENC_BITRATEMODE设置为静态码率CBR时生效，VBR时忽略aacErrNum |= aacEncoder_SetParam(aacEncHandle, AACENC_TRANSMUX, TT_MP4_ADTS); // 传输类型，TT_MP4_ADIF/TT_MP4_ADTS/TT_MP4_LATM_MCP1...aacErrNum |= aacEncoder_SetParam(aacEncHandle, AACENC_AFTERBURNER, 1); 		// “加力燃烧室”，提高音质，0:关闭（默认） 1:开启。官方推荐内存和性能足够的话开启// 配置编码器 b/b：设置到编码器里面去aacErrNum |= aacEncEncode(aacEncHandle, NULL, NULL, NULL, NULL);if(aacErrNum != AACENC_OK){printf("Configure aac encoder error!\n");goto error_exit1;}/* AAC编码 3/8：获取编码器信息，从这里得到输入PCM缓存应该设置多大、输出最大的aac字节数 */aacErrNum = aacEncInfo(aacEncHandle, &aacEncInfoSt);if(aacErrNum != AACENC_OK){printf("Get aac encoder info error!\n");goto error_exit2;}// 根据上面获得的编码器信息得到一些比较重要的参数u32PcmInBufBytes = aacEncInfoSt.frameLength * u32PcmSampleBits/8 * u32PcmChannels;u32AacOutBufMaxBytes = aacEncInfoSt.maxOutBufBytes;DEBUG("PCM should in bytes: %d \t AAC out max bytes: %d\n", u32PcmInBufBytes, u32AacOutBufMaxBytes);/* 根据上面打开编码器信息分配对应大小的缓存 */pu8PcmInBuf  = (unsigned char*)malloc(u32PcmInBufBytes);pu8AacEncBuf = (unsigned char*)malloc(u32AacOutBufMaxBytes);/* 循环从文件中读取PCM数据编码出aac数据写入到文件中 */while(1){/* aac编码一帧数据用到的参数 */AACENC_BufDesc inPcmBufDesc = {0};AACENC_BufDesc outAacBufDesc = {0};AACENC_InArgs inArgs = {0};AACENC_OutArgs outArgs = {0};int inIdentifier = IN_AUDIO_DATA;int outIdentifier = OUT_BITSTREAM_DATA;//int inElsize = 2;//int outElsize = 1;int inElsize = sizeof(INT_PCM); // 参考aacenc_lib.h:260示例int outElsize = sizeof(UCHAR);/* AAC编码 4/8：填充编码器需要的参数，包括编码的pcm数据地址，大小等 */int s32ReadPcmBytes = fread(pu8PcmInBuf, 1, u32PcmInBufBytes, fpPcm);if(s32ReadPcmBytes <= 0){break;}/* AAC编码 5/8：填充编码器需要的参数，包括编码的pcm数据地址，大小等 */inPcmBufDesc.numBufs = 1;inPcmBufDesc.bufs = (void **)&pu8PcmInBuf;inPcmBufDesc.bufferIdentifiers = &inIdentifier;inPcmBufDesc.bufSizes = &s32ReadPcmBytes;inPcmBufDesc.bufElSizes = &inElsize;inArgs.numInSamples = (s32ReadPcmBytes <= 0) ? -1 : s32ReadPcmBytes/2;outAacBufDesc.numBufs = 1;outAacBufDesc.bufs = (void **)&pu8AacEncBuf;outAacBufDesc.bufferIdentifiers = &outIdentifier;outAacBufDesc.bufSizes = &u32AacOutBufMaxBytes;outAacBufDesc.bufElSizes = &outElsize;/* AAC编码 6/8：将pcm编码出aac */aacErrNum = aacEncEncode(aacEncHandle, &inPcmBufDesc, &outAacBufDesc, &inArgs, &outArgs);if(aacErrNum != AACENC_OK){printf("Aac encoder encode error!\n");goto error_exit3;}DEBUG("IN(pcm): [buf bytes: %4d] [channels: %d] [sample cnt per channel: %4d]  ==>   OUT(aac): [encode out bytes: %4d] \n",s32ReadPcmBytes, u32PcmChannels, inArgs.numInSamples/u32PcmChannels, outArgs.numOutBytes);if(outArgs.numOutBytes == 0){continue;}/* AAC编码 7/8：将编码出的aac数据写入文件 */fwrite(pu8AacEncBuf, 1, outArgs.numOutBytes, fpAac);}printf("\n\033[32m%s ==> %s Success!\033[0m\n", pcmFileName, aacFileName);error_exit3:/* 记得释放内存 */free(pu8PcmInBuf);free(pu8AacEncBuf);error_exit2:/* AAC编码 8/8：关闭编码器 */aacEncClose(&aacEncHandle);error_exit1:fclose(fpPcm);fclose(fpAac);return 0;
}